第四章 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1-物質(zhì)循環(huán)

第四章生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第一節(jié)物質(zhì)循環(huán)本章主要內(nèi)容：1.物質(zhì)循環(huán)2.水循環(huán)與節(jié)水農(nóng)業(yè)3.碳循環(huán)與溫室效應(yīng)4.氮循環(huán)與氮肥利用5.硫循環(huán)與酸雨6.養(yǎng)分循環(huán)與測土施肥一、物質(zhì)循環(huán)的基本概念和類型概念：物質(zhì)循環(huán)(materialcycle/cycling)：物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中遷移、轉(zhuǎn)化，并與環(huán)境交換的循環(huán)往復(fù)過程。類型：(一)地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)1.地質(zhì)大循環(huán)地質(zhì)大循環(huán)是指物質(zhì)或元素經(jīng)生物體的吸收作用，從環(huán)境進入生物有機體內(nèi)，然后生物有機體以死體、殘體或排泄物形式將物質(zhì)或元素返回環(huán)境，進入五大圈層的循環(huán)。五大自然圈層是指大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈和生物圈地質(zhì)大循環(huán)具有范圍大，周期長，影響面廣等特點。2.生物小循環(huán)生物小循環(huán)是指環(huán)境中各種營養(yǎng)元素經(jīng)生物體吸收，在生態(tài)系統(tǒng)中被相繼利用，然后經(jīng)過分解者的作用，回到環(huán)境后，再為生產(chǎn)者吸收、利用的循環(huán)過程。生物小循環(huán)具有范圍小、時間短、速度快等特點，是開放式的循環(huán)(圖4-1)。(二)氣相型循環(huán)和沉積型循環(huán)(1)氣相型循環(huán)(gaseouscycle)大氣圈是氣相循環(huán)必經(jīng)的主要貯藏庫屬于氣相循環(huán)的物質(zhì)主要有C、H、0、N等。(2)沉積型循環(huán)(sedimentarycycle)沉積型循環(huán)的主要貯藏庫是巖石圈和土壤圈屬于沉積型循環(huán)的營養(yǎng)元素主要有P、S、I、K、Na、Ca等礦物質(zhì)元素。(3)水循環(huán)(Watercycle)貯存庫：水圈，屬液相型循環(huán)（三）物質(zhì)循環(huán)的庫與流1.庫：物質(zhì)在運動過程中被暫時固定、貯存的場所。（1）貯存庫(storingsink)：容積較大，交換慢，一般為環(huán)境庫。如土壤庫、大氣庫、水體庫等（2）交換庫(exchangesink)：容積小，交換快，一般為生物庫。如植物庫、動物庫等。2.流：物質(zhì)在庫與庫之間的轉(zhuǎn)移運動狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)中的能流、物流、信息流使生態(tài)系統(tǒng)中各組分聯(lián)系起來。二、物質(zhì)循環(huán)的特點（一)生物量與現(xiàn)存量指在某一特定時刻，單位面積或體積內(nèi)積存的有機物總量。生物量又可叫現(xiàn)存量=生產(chǎn)量+減少量。凈生產(chǎn)量=總生產(chǎn)量-呼吸量。(二)周轉(zhuǎn)率與周轉(zhuǎn)期周轉(zhuǎn)率(R)是指系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)后，某一組分(庫)中的物質(zhì)在單位時間內(nèi)流出或流人的量(FI)占庫存總量(S)的分?jǐn)?shù)值。周轉(zhuǎn)期是周轉(zhuǎn)率的倒數(shù)，表示該組分的物質(zhì)全部更換平均需要的時間。(三)循環(huán)效率當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一組分的庫存物質(zhì)，一部分或全部流出該組分，但并未離開系統(tǒng)，并最終返回該組分時，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了物質(zhì)循環(huán)。循環(huán)物質(zhì)(FC)與輸入物質(zhì)(FI)的比例，稱為循環(huán)效率(EC)